1) Krátké představení

Transkript

1 Nová ČSN :2011 Tepelná ochrana budov Část 2: Požadavky OBSAH: 1) Krátké představení 2) Nové tepelnětechnické požadavky na konstrukce a budovy a důsledek těchto nových požadavků na projektování a revitalizace budov 3) Budovy s velmi nízkou energetickou náročností (definice nulových domů a domů blízkých nule v nové normě)

2 1) Krátké představení

3 Zastupuji firmu DEKPROJEKT s.r.o., která je součástí holdingu DEK a.s.

4 Zastupuji firmu DEKPROJEKT s.r.o., která je součástí holdingu DEK a.s. DEKPROJEKT s.r.o. je také součástí značky ATELIER DEK, kde jsou sdružení všichni technici holdingu DEK a.s. Sdílení společného know-how Široký technický záběr (množství specializací)

5 Specializované činnosti Atelier DEK

6 Specializované činnosti Atelier DEK

7 2) Nové tepelnětechnické požadavky na konstrukce a budovy a důsledek těchto nových požadavků na projektování a revitalizace budov

8 Obecně: Příprava revize normy ČSN probíhá v CTN ČVUT a v TNK 43 již od začátku roku 2010 Revize normy by měla začít platit (k tomuto datu má být zrušena norma ČSN :2007) Revize normy je reakcí na různé vydané legislativní a normové dokumenty, např. směrnici Evropského parlamentu a Rady EPBD II, která klade důraz na další výrazné snižování energetické náročnosti budov Také vydány: vyhláška č. 268/2009 Sb. o technických požadavcích na stavby, vyhláška č. 148/2007 Sb., o energetické náročnosti budov nebo také TNI a TNI Revizí byla zamýšlena pouze malá změna normy To bylo v podstatě dodrženo. Přesto bylo připraveno několik změn, které vyvolaly spoustu diskuzí. Některé z těchto změn určitě stojí za pozornost

9 Obecně: Výčet požadavků normy ČSN zůstane revizí nezměněn Šíření tepla konstrukcí Šíření vlhkosti konstrukcí Šíření vzduchu konstrukcí a budovou Tepelná stabilita místností Prostup tepla obálkou budovy tato kapitola ale bude sloučena s kapitolou šíření tepla konstrukcí, neboť spolu velmi úzce souvisí

10 Změny v kapitole Šíření tepla konstrukcí: A) Požadavek na vnitřní povrchovou teplotu konstrukce povrchovou teplotu budeme i nadále posuzovat pomocí teplotního faktoru vnitrního povrchu konstrukce frsi mění se princip stanovení požadavku na teplotní faktor konstrukce ruší se bezpečnostní přirážka teplotního faktoru frsi místo toho se v souladu s ČSN EN ISO zavádí konstantní bezpečnostní přirážka φi ve výši 5% pro prostory, v nichž není trvale upravována vlhkost VZT, se také zavádí v souladu s ČSN EN ISO závislost relativní vlhkosti vnitřního vzduchu na teplotě a vlhkosti venkovního vzduchu v zimním období návrhová relativní vlhkost vnitřního vzduchu dle normy ČSN se pro účely stanovení požadavku na vnitřní povrchovou teplotu snižuje o 1%, za každý C, o který je návrhová teplota venkovního vzduchu dle normy ČSN nižší než je referenční teplota minus 5 C

11 Změny v kapitole Šíření tepla konstrukcí: A) Požadavek na vnitřní povrchovou teplotu konstrukce Příklad obytná místnost bytového domu v Praze dle ČSN je pro toto prostředí návrhová relativní vlhkost vnitřního vzduchuφi = 50%. návrhová teplota venkovního vzduchu dle normy CSN je minus 13 C rozdíl mezi touto teplotou a referenční teplotou minus 5 C činí 8 stupňů o 8% tedy snížíme návrhovou relativní vlhkost vnitrního vzduchu a získáme 42% k této hodnotě musíme ještě přičíst bezpečnostní přirážku 5% výsledná hodnota relativní vlhkosti vnitřního vzduchu pro stanovení požadavku na vnitřní povrchovou teplotu je 47%

12 Změny v kapitole Šíření tepla konstrukcí: A) Požadavek na vnitřní povrchovou teplotu konstrukce Co to znamená v praxi? Poměrně významné zmírnění požadavku Aby zmírnění požadavku pro stavební konstrukce nebylo ještě významnější, byla zavedena nejnižší možná relativní vlhkosti vnitřního vzduchu pro stanovení požadavku na vnitřní povrchovou teplotu φ i,r = 45%

13 Změny v kapitole Šíření tepla konstrukcí: B) Součinitel prostupu tepla požadavky na součinitel prostupu tepla nedoznaly zásadních změn (významná změna = možné problémy s dobíhajícími dotačními programy) asi nejvýznamnější změna se týká těžkých vnějších stěn, kdy se mění požadavek na U u budov s běžným vnitřním prostředím z hodnoty 0,38 W/m2K na 0,30 W/m2K pro jednovrstvé zdivo je závaznost požadavku odsunuta na u ostatních těžkých stěn se projeví změna požadavku hned po vydání normy nepříjemná bude tato změna zřejmě pro těžké zavěšené fasády, zejména kamenné pro splnění požadavku pak muže být nutné použití pokročilých a také dražších nosných systému se sníženým prostupem tepla

14 Změny v kapitole Šíření tepla konstrukcí: B) Součinitel prostupu tepla revizí normy také mění požadavky na výplně otvoru požadavek na okna v obvodových stěnách a strmých střechách se změní z hodnoty 1,70 W/m2K na 1,50 W/m2K požadavek na střešní okna v šikmých střechách a světlíky se změní z hodnoty 1,50 W/m2K na 1,40 W/m2K. na tyto změny se rovněž bude vztahovat odložená závaznost splnění nových požadavku požadavek na dveře zůstane oproti ostatním výplním otvorů zachován na hodnotě 1,70 W/m2K ruší se požadavky na rámy oken. V normě ČSN z roku 2007 jsou uvedeny požadavky 2,0 W/m2K na kovové rámy a rámy lehkých obvodových plášťů a 1,7 W/m2K na rámy ostatní. Nově budou stanoveny jen doporučené hodnoty, které však budou o něco přísnejší než doposud

15 Změny v kapitole Šíření tepla konstrukcí: B) Součinitel prostupu tepla revizí normy budou upřesněna pravidla porovnávání součinitele prostupu tepla střešních světlíku s požadavkem normy hodnota součinitele prostupu tepla střešního světlíku by měla být vztažena k ploše jeho průmětu pro případy, kdy bude teplosměnná plocha světlíku výrazně větší než plocha jeho průmětu, se bude připouštět zmírnění požadavku na součinitel prostupu tepla v poměru teplosměnné plochy a průmětu tímto vlastně bude zlegalizována současná praxe, kdy se běžně součinitel prostupu tepla střešního světlíku vztahuje k teplosměnné ploše a nikoli k průmětu. Bez tohoto přístupu by většina světlíku na trhu nemohla splňovat požadavek normy.

16 Změny v kapitole Šíření tepla konstrukcí: B) Součinitel prostupu tepla revizí normy bude zavedena nová kategorie doporučených hodnot vedle požadavku na součinitel prostupu tepla na jednotlivé konstrukce budou další dva sloupce v prvním budou doporučené hodnoty součinitele prostupu tepla, tak jak se známe ze současné normy v druhém sloupci budou nově doporučené hodnoty pro pasivní budovy nebude zde uvedena jediná konkrétní hodnota, ale rozmezí hodnot nižší mají sloužit jako vodítko pro návrh menších pasívních budov, zpravidla rodinných domu vyšší pak pro návrh větších a kompaktních budov

17 Změny v kapitole Šíření tepla konstrukcí: B) Součinitel prostupu tepla Příklad doporučených hodnot pro pasivní budovy Plochá střecha se sklonem do 45 požadovaná hodnota 0,24 W/m2K doporučená hodnota 0,16 W/m2K doporučená hodnota pro pasivní budovy 0,15 0,10 W/m2K 0,10 W/m2K bude zřejmě nutné pro RD 0,15 W/m2K zřejmě postačí u větších budov

18 Změny v kapitole Šíření tepla konstrukcí: C) Lineární a bodové prostupy tepla požadavek na tepelnou vazbu vnější stěny s další konstrukcí (mimo výplň otvoru) se poměrně zásadně změní z hodnoty 0,60 W/m.K na 0,2 W/m.K požadavek na tepelnou vazbu vnější stěny s další konstrukcí (mimo výplň otvoru) se poměrně zásadně změní z hodnoty 0,60 W/m.K na 0,2 W/m.K požadavek na průnik tyčové konstrukce z 0,9 W/K na 0,4 W/K dopad do praxe může být poměrně podstatný dříve byl požadavek na vnitřní povrchovou teploty zpravidla vždy přísnější než na lineární nebo bodový prostup tepla zpravidla platilo vyhovující povrchová teplota = vyhovující lineární nebo bodový činitel se zavedením revize již toto platit nemusí, vždy je potřeba ověřit i splnění požadavků na lineární nebo bodový činitel = modifikace výpočetního modelu

19 Změny v kapitole Šíření tepla konstrukcí: C) Průměrný součinitel prostupu tepla tento požadavek dozná poměrně podstatnou změnu pro stanovení požadavku se totiž bude pro všechny budovy nově používat tzv. referenční budova referenční budova je virtuální budova stejných rozměrů a stejného prostorového uspořádání jako budova hodnocená, shodného účelu a shodného umístění, na jejíchž všech plochách obálky budovy budou použity konstrukce se součiniteli prostupu tepla odpovídajícími příslušné požadované normové hodnotě pro obytné budovy bude souběžně platit zastropení požadavku hodnotou 0,5 W/(m2.K) zejména pro tvarově složité obytné budovy bude omezení 0,5 přísnější než jeho stanovení pres referenční budovu = zpřísnění požadavku na tvarově složité a nekompaktní obytné domy u všech ostatních budov zůstane stanovení horní meze požadavku stejné jako dříve, tedy v závislosti na objemovém faktoru tvaru budovy A/V

20 Změny v kapitole Šíření vlhkosti konstrukcí: Zkondenzovaná vodní pára uvnitř konstrukce žádné zásadní změny zmírněna podmínka maximální hodnoty kondenzátu ve vztahu k plošné hmotnosti materiálu, ve kterém dochází ke kondenzaci vodní páry v normě ČSN je doposud pro konstrukce se zabudovanými dřevěnými prvky, jednoplášťové střechy a ostatní konstrukce s difúzně málo propustnými vnějšími vrstvami stanoveno maximální množství kondenzátu 3% z plošné hmotnosti materiálu, ve kterém kondenzát vzniká tato hodnota je leckdy v praxi pro lehčí tepelné izolace v podstatě nesplnitelná, i když její překročení v neznamená ohrožení správné funkce konstrukce v revizi normy bude pro lehké materiály připuštěna maximální hodnota 6%

21 Změny v kapitole Šíření vzduchu konstrukcí a budovou: A) Průvzdušnost spár a netěsností ostatních konstrukcí obálky budovy revizí normy byla zachována potřeba nulové průvzdušnosti všech konstrukcí mimo funkční spáry výplní otvorů a lehkých obvodových plášťů došlo ke zpřesnění formulace tohoto požadavku není uvedena jednotná metodika pro posuzování tohoto požadavku v únoru 2011 vyšla norma CSN Navrhování střech Základní ustanovení. Přílohou J byla zavedena zkušební metodika pro stanovení přítomnosti netěsností a neutěsněných spár v obvodových konstrukcích metoda neslouží pro kvantifikaci netěsností a jejich vlivu na funkci obvodových konstrukcí, ale stanovuje hranici, kdy je možné netěsnost považovat za významnou. tato metodika tedy muže být uspokojivě použita pro hodnocení požadavku normy CSN na nulovou průvzdušnost konstrukcí.

22 Změny v kapitole Šíření vzduchu konstrukcí a budovou: B) Zpětné získávání tepla při nuceném větrání revizí normy dojde ke snížení maximální intenzity celkové výměny vzduchu v budově pro doporučení instalace zařízení ke zpětnému získávání tepla původní hodnota 2,0 h-1 se změní na hodnotu 1,0 h-1.

23 Změny v kapitole Tepelná stabilita místností: Tepelná stabilita místnosti v letním období podle kapitoly tepelná stabilita místnosti v letním období bylo doposud možné splnit jeden ze dvou v normě uvedených požadavků zajistit splnění požadavku na maximální denní vzestup teploty vzduchu v místnosti v letním období nebo splnění požadavku na maximální denní teplotu vzduchu v místnosti v letním období Pro výpočet těchto veličin se používaly dvě různé výpočetní metody v revizi normy bude provedeno již delší dobu avizované zrušení požadavku na maximální denní vzestup teploty vzduchu v místnosti a tedy i jemu odpovídající výpočtové metody cílem této změny je snaha sjednotit výpočty a také přiblížit výpočet reálnému chování posuzované místnosti v letním období Toto poměrně uspokojivě umožňuje právě výpočetní metodika pro stanovení maximální denní teploty vzduchu v místnosti (např. proměnná intenzita větrání v průběhu dne, modelace vícedenní teplotní zátěže)

24 3) Budovy s velmi nízkou energetickou náročností

25 Současný stav Doposud jsme znali v ČR definici nízkoenergetických budov (NED) a pasívních budov (PD) TNI (Rodinné domy) a TNI (Bytové domy) Zjednodušené výpočtové hodnocení a klasifikace obytných budov s velmi nízkou potřebou tepla na vytápění Nová norma ČSN rozšiřuje NED a PD o ENERGETICKY NULOVÉ BUDOVY V normě budou definovány zásady návrhu energeticky nulových budov a také stanoveny číselné požadavky pro hodnocení energeticky nulových budov Bude se jednat o orientační hodnoty (chybí rozsáhlejší zkušenosti a zahraniční podklady nejsou jednotné) Jedná se o reakci na Směrnici Evropského Parlamentu a Rady 2010/31/EU z května roku 2010 (tzv. EPBD II.)

26 EPBD II: budovou s téměř nulovou spotřebou energie je budova, jejíž energetická náročnost je velmi nízká. Téměř nulová či nízká spotřeba požadované energie by měla být ve značném rozsahu pokryta z obnovitelných zdrojů, včetně energie z obnovitelných zdrojů vyráběné v místě či v jeho okolí Článek 9 - Budovy s téměř nulovou spotřebou energie Členské státy zajistí, aby: a) do 31. prosince 2020 všechny nové budovy byly budovami s téměř nulovou spotřebou energie a b) po dni 31. prosince 2018 nové budovy užívané a vlastněné orgány veřejné moci byly budovami s téměř nulovou spotřebou energie.

27 Vybraná kritéria pro budovy s velmi nízkou energetickou náročností dle nové ČSN : Součinitel prostupu tepla jednotlivých konstrukcí [W/m2.K]

28 Vybraná kritéria pro budovy s velmi nízkou energetickou náročností dle nové ČSN : Průměrný součinitel prostupu tepla obálkou budovy [W/m2.K]

29 Vybraná kritéria pro budovy s velmi nízkou energetickou náročností dle nové ČSN : Měrná potřeba tepla na vytápění

30 Vybraná kritéria pro budovy s velmi nízkou energetickou náročností dle nové ČSN : Měrná potřeba tepla na chlazení

31 Vybraná kritéria pro budovy s velmi nízkou energetickou náročností dle nové ČSN : Měrná potřeba primární energie

32 Vybraná kritéria pro budovy s velmi nízkou energetickou náročností dle nové ČSN : Měrná potřeba primární energie

33 Vybraná kritéria pro budovy s velmi nízkou energetickou náročností dle nové ČSN : Měrná potřeba primární energie V ČSN bude tabulka s referenčními hodnotami faktoru energetické přeměny pro přepočet na hodnoty primární energie z neobnovitelných zdrojů Zdroj Faktor energetické přeměny [kwh/kwh] Zemní plyn a další fosilní paliva 1,1 Elektrická energie 3,0 Dřevo, ostatní biomasa 0,05 Dřevěné peletky 0,15 Solární systém fotovoltaický nahrazující konvenční výrobu elektrické energie Spalování biomasy nahrazující výrobu tepla spalováním plynu.atd -2,8-1,1

34 Požadavky Rodinné domy NED Nízkoenerget ické budovy PD Pasivní budovy ENERGETICKY NULOVÉ BUDOVY Úroveň blízká energeticky nulové budově Úroveň energeticky nulové budovy Součinitel prostupu tepla jednotlivých konstrukcí [W/m2.K] Průměrný součinitel prostupu tepla obálky budovy [W/m2.K] Měrná potřeba tepla na vytápění Měrná potřeba energie na chlazení Měrná potřeba primární energie DOP hodnota dle normy A včetně B bez A včetně B bez Na úrovni doporučených hodnot pro pasivní budovy. Pro rodinné domy spodní hodnota intervalu. 0,25 0,25 0,25 0,25 0, Neřeší se Neřeší se

35 Požadavky Zpravidla je výhodné, aby stavební řešení a technická zařízení budovy u energeticky nulových budov byla navržena tak, aby odpovídala standardu pro pasivní budovy. Proto by měly být v normě ČSN požadavky shodné s požadavky na pasivní domy. Rodinné domy NED Nízkoenerget ické budovy PD Pasivní budovy ENERGETICKY NULOVÉ BUDOVY Úroveň blízká energeticky nulové budově Úroveň energeticky nulové budovy Součinitel prostupu tepla jednotlivých konstrukcí [W/m2.K] Průměrný součinitel prostupu tepla obálky budovy [W/m2.K] Měrná potřeba tepla na vytápění Měrná potřeba energie na chlazení Měrná potřeba primární energie DOP hodnota dle normy A včetně B bez A včetně B bez Na úrovni doporučených hodnot pro pasivní budovy. Pro rodinné domy spodní hodnota intervalu. 0,25 0,25 0,25 0,25 0, Neřeší se Neřeší se

36 Kategorie budov s velmi nízkou energetickou náročnosti Požadavky se liší jen v primární energii. U energeticky nulových budov s úrovní blízkou nule je požadovaná hodnota 2x nižší než je na pasivní domy. U energeticky nulových budov je hodnota primární energie 0. Rodinné domy NED Nízkoenerget ické budovy PD Pasivní budovy ENERGETICKY NULOVÉ BUDOVY Úroveň blízká energeticky nulové budově Úroveň energeticky nulové budovy Součinitel prostupu tepla jednotlivých konstrukcí [W/m2.K] Průměrný součinitel prostupu tepla obálky budovy [W/m2.K] Měrná potřeba tepla na vytápění Měrná potřeba energie na chlazení Měrná potřeba primární energie DOP hodnota dle normy A včetně B bez A včetně B bez Na úrovni doporučených hodnot pro pasivní budovy. Pro rodinné domy spodní hodnota intervalu. 0,25 0,25 0,25 0,25 0, Neřeší se Neřeší se

37 Kategorie budov s velmi nízkou energetickou náročnosti Bytové domy NED Nízkoenerget ické budovy PD Pasivní budovy ENERGETICKY NULOVÉ BUDOVY Úroveň blízká energeticky nulové budově Úroveň energeticky nulové budovy Součinitel prostupu tepla jednotlivých konstrukcí [W/m2.K] Průměrný součinitel prostupu tepla obálky budovy [W/m2.K] Měrná potřeba tepla na vytápění Měrná potřeba energie na chlazení Měrná potřeba primární energie DOP hodnota dle normy A včetně B bez A včetně B bez Na úrovni doporučených hodnot pro pasivní budovy. Pro tvarově kompaktní bytové domy zpravidla dostačující horní hodnoty intervalu. 0,35 0,35 0,35 0,35 0, Neřeší se Neřeší se

38 Požadavky Znovu shodné požadavky na PD jako na energeticky nulové domy Bytové domy NED Nízkoenerget ické budovy PD Pasivní budovy ENERGETICKY NULOVÉ BUDOVY Úroveň blízká energeticky nulové budově Úroveň energeticky nulové budovy Součinitel prostupu tepla jednotlivých konstrukcí [W/m2.K] Průměrný součinitel prostupu tepla obálky budovy [W/m2.K] Měrná potřeba tepla na vytápění Měrná potřeba energie na chlazení Měrná potřeba primární energie DOP hodnota dle normy A včetně B bez A včetně B bez Na úrovni doporučených hodnot pro pasivní budovy. Pro tvarově kompaktní bytové domy zpravidla dostačující horní hodnoty intervalu. 0,35 0,35 0,35 0,35 0, Neřeší se Neřeší se

39 Požadavky Znovu rozdíl jen v primární energii Bytové domy NED Nízkoenerget ické budovy PD Pasivní budovy ENERGETICKY NULOVÉ BUDOVY Úroveň blízká energeticky nulové budově Úroveň energeticky nulové budovy Součinitel prostupu tepla jednotlivých konstrukcí [W/m2.K] Průměrný součinitel prostupu tepla obálky budovy [W/m2.K] Měrná potřeba tepla na vytápění Měrná potřeba energie na chlazení Měrná potřeba primární energie DOP hodnota dle normy A včetně B bez A včetně B bez Na úrovni doporučených hodnot pro pasivní budovy. Pro tvarově kompaktní bytové domy zpravidla dostačující horní hodnoty intervalu. 0,35 0,35 0,35 0,35 0, Neřeší se Neřeší se

40 Požadavky Nebytové domy NED Nízkoenerget ické budovy PD Pasivní budovy ENERGETICKY NULOVÉ BUDOVY Úroveň blízká energeticky nulové budově Úroveň energeticky nulové budovy Součinitel prostupu tepla jednotlivých konstrukcí [W/m2.K] Průměrný součinitel prostupu tepla obálky budovy [W/m2.K] Měrná potřeba tepla na vytápění Měrná potřeba energie na chlazení Měrná potřeba primární energie DOP hodnota dle normy A včetně B bez A včetně B bez Na úrovni doporučených hodnot pro pasivní budovy. Pro tvarově kompaktní nebytové domy zpravidla dostačující horní hodnoty intervalu. 0,35 0,35 0,35 0,35 0, Neřeší se 15 Nestanovena konkrétní požadovaná hodnota. Chlazení se započítává do energetické bilance. Neřeší se

41 Kategorie budov s velmi nízkou energetickou náročnosti Znovu shodné požadavky na PD jako na energeticky nulové domy Nebytové domy NED Nízkoenerget ické budovy PD Pasivní budovy ENERGETICKY NULOVÉ BUDOVY Úroveň blízká energeticky nulové budově Úroveň energeticky nulové budovy Součinitel prostupu tepla jednotlivých konstrukcí [W/m2.K] Průměrný součinitel prostupu tepla obálky budovy [W/m2.K] Měrná potřeba tepla na vytápění Měrná potřeba energie na chlazení Měrná potřeba primární energie DOP hodnota dle normy A včetně B bez A včetně B bez Na úrovni doporučených hodnot pro pasivní budovy. Pro tvarově kompaktní nebytové domy zpravidla dostačující horní hodnoty intervalu. 0,35 0,35 0,35 0,35 0, Neřeší se 15 Nestanovena konkrétní požadovaná hodnota. Chlazení se započítává do energetické bilance. Neřeší se

42 Požadavky Znovu rozdíl jen v primární energii Nebytové domy NED Nízkoenerget ické budovy PD Pasivní budovy ENERGETICKY NULOVÉ BUDOVY Úroveň blízká energeticky nulové budově Úroveň energeticky nulové budovy Součinitel prostupu tepla jednotlivých konstrukcí [W/m2.K] Průměrný součinitel prostupu tepla obálky budovy [W/m2.K] Měrná potřeba tepla na vytápění Měrná potřeba energie na chlazení Měrná potřeba primární energie DOP hodnota dle normy A včetně B bez A včetně B bez Na úrovni doporučených hodnot pro pasivní budovy. Pro tvarově kompaktní nebytové domy zpravidla dostačující horní hodnoty intervalu. 0,35 0,35 0,35 0,35 0, Neřeší se 15 Nestanovena konkrétní požadovaná hodnota. Chlazení se započítává do energetické bilance. Neřeší se

43 Požadavky - závěry Nově definované budovy s nulovou energetickou náročností: Požadavky jsou v podstatě stejné jako na pasívní domy Přísnější je pouze požadavek na výši primární energie Budovou s energetickou náročností blízkou nule (jak předepisuje EPBD) tedy je pasivní dům s nízkou hodnotou měrné potřeby primární energie, tedy zřejmě s instalovaným otopným zdrojem, který využívá OZE Úrovně blízké nulové náročnosti definované v ČSN lze v ČR reálně dosahovat Nulové energetické náročnosti lze dosáhnout v podstatě jen v případě, že je v objektu instalován zdroj elektrické energie, který dodává elektřinu do veřejné sítě to je v současné době v ČR problematické

44 Děkuji za pozornost Ing. Tomáš Kupsa DEKPROJEKT s.r.o tomas.kupsa@dek-cz.com